Fermenteringsteknologi. Anders Iversen, Teknologisk Institut

Transkript

1 Fermenteringsteknologi Anders Iversen, Teknologisk Institut

2 Indhold Mælkesyrebakteriernes funktion i mad generelt & Naturens egen konservering hvordan virker det? Mikroorganismer og fermentationsprocesser Fermenteringsteknologi Simpel og kompleks fermentering konkrete eksempler med pro- og eukaryote organismer (bakterier og svampe) Teorien bag den perfekte surdej Opsummering.

3 Intro til FermenteringsTechnologi. Signature Flavours, Råvarekvalitet & Procestrin i Fermentering. Vores udviklingsarbejde foregår i FoodtureLab, som har til formål at skabe vækst i fødevareindustrien Vi arbejder på at blive anerkendt for at være et one-point of contact for SMVerne der vil arbejde med fermenteringsteknologi og fødevareudvikling Vi vil sikre at vi via kommercielle forløb skaber flere differentierede og lokale produkter Vores udgangspunkt er et agilt FoodtureLab der er mere end en facilitet i Agro Food Park.

4 Hvorfor beskæftig sig med fermentering? Vi ser på Fermenteringsteknologi, fordi fermentering bruges i utrolig mange fødevarer, og fordi det er en let og naturlig måde at konservere sit produkt (fødevaresikkerhed). Fermenteringen skaber nogle betingelser i produktet, som gør det vanskeligt for spoiler/sygdomsfremkaldende mikroorganismer at overleve, og det hjælper vi vores kunder med at udnytte. Vi finder og udvikler nye starter kulturer der via fermentationen giver mulighed for at udvikle nye unikke smagsnuancer og flavour.

5 Fra idé til application med DTI Mad- Spild FOODTURE LAB Omfattende Ekspertise i fødevareteknologi HACCP og Hygiejne Genetisk identifikation af mikroorganismer Kemiske test og analyser Safety assessment Sensorik

6 Hvad er fermentering og hvad er funktionen af fermentering generelt? Def. Fermentering eller gæring er de processer, hvorunder mikroorganismer frigør kemisk energi fra sukker eller andre organiske molekyler under iltfri (anaerobe) eller næsten iltfri betingelser. Fermentering er dermed en måde at skaffe energi - for de anaerobe og fakultativt anaerobe mikroorganismer (gælder både gær og mælkesyrebakterier). Funktionen har historisk været en måde at konservere sit produkt og øge holdbarheden (4000 år gammel teknologi). Dette gøres ved at sænke ph og reducerer mængden af tilgængelig mikronæringsstoffer, sukker mm. Fermentering betegner i industriel sammenhæng også visse processer, som foregår under tilstedeværelse af ilt.

7 Hvad er fermentering og hvad er funktionen af fermentering generelt? Udover at fermentering skaber nogle betingelser i produktet, som gør det vanskeligt for spoiler/sygdomsfremkaldende mikroorganismer at overleve kan fermentering også bidrage til smag, sammen med de øvrige ingredienser som benyttes. Dvs. fermenteringen giver mulighed for at tilsætte nye smagsnuancer og flavour til produktet. Velkendt eksempel er blomstersmag i øl som primært stammer fra gæren eller Mushroom alcohol: 1-Octen-3-ol (C8H16O) som bl.a. kan isoleres fra champignon og lugter præcist som en nyplukket champignon.

8 Fermenteringsteknologi - Drikkevarer Wild-gær er en betegnelse, som benyttes om den gærtype, der findes naturligt på overfladen af fx et æble, vindrue osv. Wild-gær er relevant i forhold til nye applikationer, som vi søger efter. Wildgær giver dermed mulighed for et lokalt produkt med en lokal og unik starter culture. Storm gæring har DTI studeret via et 4 årigt projekt Dansk Mikrobryg. Begrebet dækker den situation, hvor en godt tilpasset gærtype tilsættes urten (dvs. før der dannes alkohol) og starter en logaritmisk vækst. Håndbryggere/mikrobryggere ser typisk dette ved, at gæringsrøret tømmes.

9 Fermenteringsteknologi - Tør fermentering & solid state fermentation Energi & foder Formålet med Solid State Fermentation er at optimere den mikrobielle olieproduktion ved tilsætning af forskellige enzymer til en fast biomasse. Enzymerne udskilles fra svampen (complex fermentering) som danner lange hyfer. Hyferne gror igennem biomassen og udskiller langsomt enzyme som nedbryder biomassen. Udstyr som Slow-Core-Rotation benyttes typisk. Fokus er at benytte billige overskudsbiomasser, der er rige på fx lignocellulose til produktion af olie eller andre højværdistoffer.

10 Fermenteringsteknologi - Tør fermentering & solid state fermentation Human ernæring Eks. fremstilling af fermenterede pølser. Fermenteringen sker ved at tilsætte en bakteriekultur, der danner mælkesyre, som får ph i produktet til at falde (under ph 5,3). Ved produktion af fx spegepølser vil fermenteringen også bidrage til modning af det rå kød, hvorved produktet tørres og vandaktiviteten (aw) falder (under 0,94). Vandaktiviteten (aw) måles mellem 0-1 og angiver hvor meget frittilgængeligt vand der er tilstede i produktet.

11 Fermentering af kød - Sensorik Signature Flavour eller signatursmagsstof er typisk en aromaforbindelse, der er karakteristisk for et givet levnedsmiddel. Fra fermenterede kødprodukter kan man isolere et stort antal aromaforbindelser, men ingen af dem har i sig selv produktets karakteristiske aroma. Aromaen i fermenterede kødprodukter er altså resultatet af en vekselvirkning mellem mange aromaforbindelser.

12 Eksempler på Fermenteringsteknologi Wild yeast fermentation, og kontrolleret fermentering.

13 Fødevaresikkerhed: Dos and don'ts for Fermentering Det typiske problem er begrænset eller manglende hygiejne. Dvs. det vigtigste er helt almindelig rengøring og de gængse køkken-regler. I bedste fald dur produktet ikke (lever ikke op til kvalitetskrav) og i værste fald kan man blive syg. En mikrobrygger der ikke har styr på sin produktion kan maksimalt få en omgang surt øl. Når man arbejder med kød kan det gå utrolig galt, hvis man får fx Listeria ind i produktionen. Fx lammerullepølse fra Jørn A. Rullepølser!

14 Dos and don'ts for Fermentering (fortsat): Defineret starterkultur (innovation/novelty) Tilsætning af salt Hurtigt ph-fald Færdiggør fermenteringen Fx varmebehandling for at afslutte fermenteringen God kvalitet af råvarer Undgå kontaminering af råvarer og det færdige produkt Fokus på hygiejne Fokus på GMP.

15 Den perfekte surdej Hvad tænker du så på? Er det den dej som er mest effektiv (Inline proces) Har bedst ydeevne og er reproducerbar? Eller tænker du på noget andet som fx smag, tekstur og reologi (dvs. produkters viskositet, konsistens, elasticitet, styrke og flydegrænse)? Personligt tænker jeg nok mest på hygiejne og mikrobiologi! Men en hurtig søgning på nettet viser et hav af muligheder. To er medtaget her. Politiken Mad anbefaler brug af kærnemælk til fremstilling af din surdejsmælkesyrekultur. Nedenstående brødopskrift blander det bedste fra den simple og den komplekse fermentering. Smagen skulle efter sigende være meget lig et ægte surdejsbrød, men en hel del nemmere. Fremgangsmetode: 3-4dl kærnemælk, 10g gær, 4 dl vand, 15g salt, 450g økologisk hvedemel af god kvalitet, 150g groft mel, f.eks. spelt, rugmel mm.

16 Den perfekte surdej Ifølge Claus Meyers surdej er det eneste man skal bruge: Mel, vand og pleje. Dvs. man skal huske at røre i den dagligt og opbevaring ved stuetemperatur. Fremgangsmetode: ½ del vand og en ½ del mel (blanding af halv hvede og halv fuldkornshvede) røres sammen. Står i stuetemperatur i tre-fire dage. Herefter er det klar til at bage dit vild-fermenteret surdejsbrød. Hvorfor virker dette? Og hvorfor skal man fodre med mel og ikke fx sukker?

17 Opsummering: Gode egenskaber ved fermentering Vitaminerne i grønsagerne bliver lettere tilgængelige efter en fermentering, dvs. vitaminer kan bedre optages i vores tarm. En høj diversitet af mælkesyrebakterier ser ud til at have en positiv effekt på vores sundhed. Særligt immunforsvaret ser ud til at have gavn af en diæt med mange fermenterede grønsager (Nyt svensk studie fra sommer 2016) Fermentering kan give nye smage, signatureflavour og ny tekstur til produktet. Fermentering øger eller forbedre holdbarheden.

18 anders iversen, & cell: